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Le Cellule staminali rimangono in buona salute dopo l'esposizione dei Raggi X della basso dose, dicono i biofisici

I Biofisici hanno indicato che seguendo l'esposizione della basso dose ai Raggi X (a 80 milligrays), le cellule staminali rimangono in buona salute, proliferano e non accumulano il danno del DNA da passare sopra alla loro progenie. Il documento è stato pubblicato nell'Invecchiamento del giornale.

“La dose milligray 80 è equivalente all'esposizione a radiazioni durante la procedura diagnostica medica della rappresentazione quale una scansione di CT, che è usata ordinariamente insieme con la terapia di cellula staminale,„ spiega Sergey Leonov, Direttore del Banco di Phystech di Fisica Biologica e Medica a MIPT, che egualmente dirige il Laboratorio dell'istituto per lo Sviluppo delle Droghe Innovarici. “Le Nostre guide della ricerca predicono gli effetti secondari ed i rischi sanitari per i pazienti, che stanno subendo sempre più spesso sia le procedure dei Raggi X di terapia che di sistema diagnostico di cellula staminale allo stesso tempo.„

Il campo di medicina a ricupero, che ora sta facendo gli avanzamenti rapidi, tiene la promessa di usando le cellule staminali per sostituire o ripristinare i tessuti e gli organi umani nocivi. Le Cellule staminali hanno un alto potenziale per divisione e il auto-rinnovo e sono capaci di differenziazione nei tipi vari delle cellule. Sono presenti nella maggior parte diin organo e dei tessuti in un organismo adulto e possono identificare i siti di danno, migrare verso loro, sostituire le cellule danneggiate e promuovere guarire. Tuttavia, le cellule staminali sono credute di essere danneggiate dalle frequenti procedure diagnostiche mediche che comprendono l'uso di radiazione ionizzante, quali le scansioni di CT e la mammografia. Secondo questa visualizzazione, i Raggi X causano il danno che è accumulato in cellule staminali ed è passato sopra alla loro progenie. Ciò presunto piombo alla morte delle cellule, all'invecchiamento cellulare accelerato ed alle trasformazioni maligne.

Il gruppo di ricerca internazionale, compreso Andreyan Osipov dal Centro Biofisico Medico Federale di Burnasyan e il Sergey Leonov di MIPT ed Anastasia Tsvetkova, ha eseguito una serie di esperimenti puntati su ottenendo i dati tanto necessari sugli effetti ritardati di esposizione a radiazioni della basso dose. Hanno indicato che l'esposizione dei Raggi X della basso dose non induce l'instabilità del genoma, l'invecchiamento prematuro, o la capitalizzazione di danno del DNA nella progenie delle celle irradiate.

Risposta Cellulare ad irradiamento dei Raggi X

Durante l'esame regolare dei Raggi X, una dose di circa 0.001-10 milligrays -- secondo la procedura -- è consegnato al paziente. Ricevendo 100 mGy è considerato l'esposizione della basso dose, mentre 1.000 mGy sono considerare come una dose intermedia. Gli effetti dell'esposizione della gran-dose sono stati studiati estesamente. È conosciuto per causare un aumento dipendente dalla dose nell'incidenza delle lesioni del DNA, compreso il cosiddetto doppio filo irrompe che entrambi i fili di doppia elica sono divisi. Queste rotture possono piombo alla morte delle cellule, all'attivazione dell'oncogene ed all'inattivazione dell'anti-oncogene.

Al contrario, gli effetti di esposizione a radiazioni della basso dose durante gli esami sistematici dei Raggi X sono ancora capiti male. Le agenzie regolarici responsabili di radioprotezione corrente usano il cosiddetto modello lineare della NO--soglia per stimare i rischi di radiazione. Nell'ambito di questa radiazione ionizzante di modello e è nociva alle celle viventi, non importa come basso la dose. Tuttavia, questo presupposto grezzo non riflette la situazione reale: Siamo esposti regolarmente a fondo naturale di radiazioni e la sua assenza anche ha effetti contrari sulla capacità delle celle di riparare il danno del DNA.

Criteri per la valutazione degli effetti di esposizione della basso dose

Fra i vari tipi di lesioni del DNA causate tramite radiazione ionizzante, le rotture del doppio filo ottengono la maggior parte dell'attenzione dei ricercatori, perché i loro effetti a lungo termine sulle celle sono il più pronunciato. La Loro riparazione cattura lungamente e le rotture non rivedute del doppio filo piombo alle anomalie, all'inattivazione del gene soppressore del tumore, all'attivazione dell'oncogene ed alla morte citogenetiche serie delle cellule.

A lungo, non c'era nessun metodo disponibile per la valutazione della generazione di rotture del doppio filo del DNA dovuto esposizione a radiazioni della basso dose. I metodi classici hanno potuto descrivere soltanto gli effetti dell'esposizione della gran-dose. Ora, gli avanzamenti in immunocytochemistry, hanno dato a biofisici gli strumenti stati necessari per quantificare le rotture del doppio filo causate tramite l'esposizione dei Raggi X della basso dose e per esaminare come si distribuiscono nel nucleo e sono riparati dalla cella.

Mentre le proteine in questione nella correzione di danno del DNA si accumulano al sito di una rottura del doppio filo, possono essere osservate con grazie di un microscopio alla macchiatura dell'immunofluorescenza -- una tecnica che comprende trattare gli anticorpi con le tinture fluorescenti. Ciò permette agli scienziati di visualizzare le lesioni del DNA come punti luminosi chiamati fuochi. Una delle proteine ampiamente usate come indicatore di danno del DNA è la variante dell'istone chiamata γH2AX.

Effetti sulle celle della progenie

La cella ha due meccanismi principali per la riparazione delle rotture del doppio filo. Quello primo, chiamato ricombinazione omologa, è un modo lento ma virtualmente senza errori di ripristino delle informazioni perse in una sequenza nociva del DNA. Altro quello, estremità nonhomologous che si unisce, può piombo ad una perdita di informazioni genetiche, con conseguente errori e mutazioni. Ma è questo meccanismo più veloce ma inesatto che è usato per riparare otto su 10 rotture che accadono in una cella irradiata.

I ricercatori hanno trovato che 24 ore dopo la basso dose Fanno I Raggi X del trattamento, più fuochi di γH2AX sono osservati in cellule staminali, confrontate a quelle esposte ad una dose intermedia di radiazione. Tuttavia, questo era soltanto vero per le celle che subiscono la divisione e non per le celle tranquille (vedi la Fig. 2). Le rotture del doppio filo del DNA sono conosciute per accadere naturalmente durante la divisione cellulare. Tali rotture sono riparate solitamente correttamente via la ricombinazione omologa. Quando la progenie delle celle è stata esaminata il 11 passaggio, o “generazioni cellulari,„ dopo l'esposizione a radiazione della basso dose, i ricercatori le hanno trovate per essere non differenti dalla progenie delle celle di controllo, che non sono state curate con i Raggi X. Ancora, la progenie delle celle che hanno ricevuto l'irradiamento della basso dose non ha esibito l'instabilità del genoma, le anomalie di proliferazione, o la senescenza accelerata (vedi i fichi. 2 e 3).

Andreyan Osipov, il professor dell'Accademia delle Scienze Russa e del capo del Dipartimento Sperimentale della Medicina di Radiazione e di Radiobiologia al Centro Biofisico Medico Federale, osservazioni sui risultati del gruppo: “La Nostra ricerca suggerisce che la presenza di fuochi di γH2AX in cellule staminali umane coltivate 24 ore dopo che l'irradiamento dei Raggi X della basso dose è associato con i trattamenti della divisione cellulare e non non piombo agli effetti ritardati relativi ad invecchiare. Ciò è una conclusione importante a tiraggio, perché i fuochi di γH2AX ora attivamente sono utilizzati in biodosimetry. L'Equivoco del significato biologico dei fuochi residui ha potuto piombo ad una sopravvalutazione severa dei rischi connessi con l'esposizione della basso dose.„

Sorgente: https://mipt.ru/english/news/low_dose_x_ray_exposure_does_not_harm_human_stem_cells